科学视点

宁夏电力“打捆”外送十年,迎来百亿级阶梯式增长

2011年2月28日,世界首个±660千伏电压等级的直流输电工程——银东直流输电工程正式投入商业运行,将宁夏的能源资源以直流输电形式送到山东。

银线飞架南北,天堑变通途。

这一通,开创了宁夏电力大规模外送的先河,开启了山东电力大规模接收外电的新纪元,也打通了我国“西电东送”的北通道。

6年后,另一条直流外送大通道——灵绍±800千伏特高压直流输电工程建成,将宁夏与浙江相连,拉开宁电入浙大幕。

十年来,两大外送工程送电量年均增长率26.83%,连续五年实现百亿级阶梯式增长,累计外送电量超4200亿千瓦时。

从此,西部能源优势转化为经济优势,为宁夏当地创造各类经济效益超926亿元,直接和间接增加就业岗位4.26万个,宁夏电网也成为我国首个新能源发电出力超过地区全网用电负荷的省级电网。

从茫茫荒漠到电力绿洲,从设备进口到自主研发,从人才接收到人才输送……宁夏直流外送的第一个十年,走得精彩,行得稳健。

宁电输到华北华东

宁夏煤炭储量居全国第六,同时蕴含着丰富的风能、太阳能等资源,但由于本地消纳能力有限,长期以来难以变成更多的真金白银。

2012年,国家批准宁夏建立首个新能源综合示范区,国网宁夏电力有限公司遂将打造“风光储输”一体化和“源网荷储”一体化示范工程提上日程。

资源高效利用、新兴技术应用、生态环境改善……宁夏先行先试,不断克服解决因风电、光伏大规模入网而凸显的消纳难点,助推能源利用转型提速。

十年磨一剑,今朝试锋芒。

银东直流输电工程自投入商业运行以来,送端站银川东换流站从最初仅有的3台750千伏断路器和1回线路,发展到目前的48台断路器和8回线路,为黄河上游水电和宁夏火电大规模外送提供了有力支撑,也保证了西北与华北电网联网重要通道的高效畅通。

该工程累计向华北地区输送电量超2900亿千瓦时,工程能量利用率连续多年位居全国第一,是商业运行效益最好的跨省区直流输电工程。

而2020年,灵绍直流工程利用小时数达到6229小时,居全国特高压直流工程首位;全年外送电量超498亿千瓦时,居国家电网公司第一,有力拉动了自治区经济发展。

巍峨挺拔的铁塔,纵横闪亮的电线。蓝天远山大漠之间,这是一道别样风景。

十年来,宁夏外送电量从256亿千瓦时提升至近800亿千瓦时,规模增长3倍多。2014年,宁夏电网累计外送电量即突破1000亿千瓦时,2017年迈上新台阶,累计外送电量2000亿千瓦时,2019年又冲破3000亿大关。

据测算,宁夏十年来的外送电量,相当于就地转化1.84亿吨标准煤,减排45862万吨二氧化碳、12512万吨碳粉尘、690万吨氮氧化物。

规模提升倒逼智能化发展。

统计显示,宁夏电网总装机规模由十年前的1370.28万千瓦提升至如今的5587万千瓦,其中新能源装机规模从85.65万千瓦增加到2574万千瓦,增长至原来的30.05倍,人均装机容量位居全国首位,示范引领效应聚集释放。

创新成果走向世界

绿色清洁能源“打捆”外送华北、华东地区,成为推动宁夏经济社会发展的重要动力。它的背后,是宁夏电网人接续奋斗、守正创新的精神。

作为世界首条±660千伏直流输电线路,银东直流在运维和检修方面没有先例可循。

在运维工作中发现问题,在反复试验中寻求突破,在创新探索中问鼎高难。2013年,国网宁夏电力有限公司以劳模先进和技术能手为引领,成立了660创新工作室。

“进口设备不会用,那就翻词典,自己学;建设调试人不够,那就三班倒,咬牙扛;建设指标不够好,那就找原因,再改善。”国网宁夏检修公司总经理宋永强说,公司最终成功解决多个难题,多项成果技术达到国际先进水平,为交直流混联电网的安全运行贡献了宁夏智慧。

智能无人化巡检是电网发展的必由之路,团队在国内率先提出轨道式智能巡检机器人的技术路线,历时6年,研发了“工”字型、S型、H型系列轨道式巡检机器人,成果技术获该领域90%以上的专利授权。

“目前,我们已成为全国拥有机器人数量最多、种类最全、运维自动化水平最高的厂站之一,站内共有各类机器人11种。研制的系列轨道机器人系列成果在31个省市推广应用,不但走出宁夏,还走向世界。”银川东换流站副站长赵欣洋说。

他2010年经国家电网公司派遣来到宁夏参与换流站建设、验收、调试的时候,全站只有13个人。如今这支队伍已经壮大到168人,运维的直流输电线路也达到了4条(含2条过境线路)。

一批批直流人迅速成长起来,成为宁夏电力事业的中坚力量,成果的科技含量也在不断提升。

目前,创新团队共授权专利112项,其中发明专利39项;获省部级科学技术进步奖5项,中国专利优秀奖1项,全国职工技术创新优秀奖1项,国网公司级青年创新创意奖5项。

2014年,660创新工作室迎来高光时刻——被全国能源化学工会授予“劳模创新工作室”称号。

强主网再扩外送

刚刚过去的“十三五”, 宁夏直流外送交上一份完美答卷。

国内率先开展750千伏等电位带电作业,实现输电通道可视化全覆盖,巡检和消缺效率取得突破性提升;研发应用温度可控的多层结构伴热带和换流变套管专用检修平台,创造了国内单台换流变“小排油方案”检修最短纪录;直流电源快速切换装置在国内外首次实现了直流电源的大容量无缝快速切换;“换流站非电量保护3取2改造”方案,被写入国家电网公司《防止直流单双极闭锁二十一条反事故措施》第一条,在全国换流站推广。

此外,变压器冷却器智能控制装置已在北京、内蒙古等5个省份得到初步推广,当年实现产值1000万元;国内首创大型变压器的主备相快速切换,切换时间由15天缩短至2天,成为特高压变电站的典型设计……

十年磨砺成以往,再创辉煌待此时。这是一次总结,也是一个起点。

“‘十四五’期间,我们将着眼落实‘四个革命、一个合作’能源安全新战略,积极在国网系统打造‘碳达峰、碳中和’先行区。”国网宁夏电力有限公司总经理助理、安全总监贺波说。

这需要顶层设计。

宁夏的规划是,一强主网,二扩外送。

一方面,公司计划形成750 千伏“品”字型骨干网架,实现330/220 千伏电网四分区运行,全面提升电网安全保障能力、绿色发展能力、资源配置能力、智慧共享能力。

另一方面,通过着力打造“风光储输”一体化和“源网荷储”一体化示范工程,争取规划新增的第三条电力外送通道尽早立项、尽早开工、尽早建成。新增直流外送通道建成投运后,外送电能力达到1800万千瓦,将进一步巩固新能源高位消纳水平。

“我们将充分发挥宁夏作为国家首个新能源综合示范区和‘西电东送’战略基地在能源资源优化配置中的作用,全面提升综合能力,不断扩大外送规模。”贺波说。

一个清洁低碳、安全高效、智慧共享、坚强送端的电力能源互联网,未来可期。


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